• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제35권1호
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• pp.36-43
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• 2007

보존처리를 위한 사전 조사 일환으로 충북 영동군 영국사 대웅전 하부에서 출토된 탄화 목부재의 재질을 원소분석(C, O, H, N, S), SEM-EDX, X선 회절 및 IR 분석을 이용하여 조사하였다. 원소분석 결과, $500^{\circ}C$ 정도에서 탄화된 것을 알 수 있었다. SEM-EDX분석에서 칼슘 성분이 다량 검출되었다. 이는 토양에서 흡수된 것으로 보인다. X선 회절 및 IR분석에서는 셀룰로오스 결정성이 붕괴되고 목재 성분이 탄화정도에 따라 다른 수준으로 열분해된 것이 확인되었다. 이상의 재질 분석 결과, 수용성 PEG (polyethylene glycol)의 분자량을 달리하는 2단계 보존처리하는 방법이 영국사 대웅전 출토 탄화목의 적절 보존법으로 사료되었다.

• 보존과학회지
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• 제28권4호
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• pp.411-416
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• 2012

이 연구의 목적은 백제 풍납토성 화재주거지(라-8호)에서 출토된 탄화목의 방사성탄소연대 분석을 통하여 풍납토성의 축조연대를 규명하는 것이다. 탄화목에서 10년 간격으로 채취된 6개의 연륜에 대한 방사성탄소연대를 위글 매치한 결과, 최외각 연륜의 ${\pm}2{\sigma}$ 연대(95.4% 신뢰구간)가 A.D. 190~280년으로 산출되어 이 주거지가 3세기 초중반에 형성된 것을 알 수 있었다. 이 연대는 주거지형태와 토기양식으로 추론된 고고학적 편년과 일치되는 결과이다.

• 자원환경지질
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• 제48권6호
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• pp.501-508
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• 2015

본 연구는 울릉도 나리칼데라에서 산출된 탄화목의 수종식별, 연륜분석, 방사성탄소 연대를 통해 고식생/고환경, 분출연대 및 화산쇄설물의 정치온도에 대한 정보를 제공하기 위해 수행되었다. 탄화목은 울릉도 최후기 화산쇄설층을 대표하는 나리테프라층의 최하부(Member N-5) 부석질 퇴적층 내에서 채취되었으며, 나이테의 원형(횡단면)이 잘 보존된 나무의 가지 부분이다. 분석결과, 수종은 소나무과 중 가문비나무속(Picea spp.)으로 식별되었으며 최외각 나이테의 연륜은 $263+{\alpha}$ 년으로 확인되었다. 나이테는 중심(pith)에서 바깥쪽을 향해 그 나이가 점차 젊어지며 $20,260{\pm}230$, $19,995{\pm}245$ 및 $19,975{\pm}265cal\;BP$ 의 보정연대를 가진다. 가장 젊은 연대인 19,710 cal BP 는 Member N-5의 분출과 관련된 연대일 가능성이 높다. 이 결과는 후기 플라이스토세 동안 울릉도 나리칼데라는 가문비나무가 번성하였으며, 한랭 습윤한 기후조건하에 있었음을 지시한다. 광택, 취성, 색 및 조흔색 등의 특성에 기초하면, 탄화를 야기한 화산쇄설물의 최소 온도는 약 $350{\sim}500^{\circ}C$ 정도일 것으로 추정된다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권7호
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• pp.531-538
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• 2008

경북 포항의 장기층군에서 산출된 규화목의 산출상태로부터 판단하면 규화목은 모두 이지성 화석임을 지시한다. 장기층군에는 규화목과 함께 탄화목, 목탄도 발견되며, 일부의 규화목에는 껍질부분에 갈탄화된 유기물이 일부 남아있는 것도 있다. 규화목의 X선 회절 분석으로부터 Opal-CT, Opal-C, 석영+크리스토발라이트의 3가지 유형이 확인되었다. 이러한 광물의 존재는 규화작용이 비교적 낮은 온도에서 일어났음을 지시한다. 실리카($SiO_2$)의 주공급원은 응회암으로 추정된다. 규화목의 구성광물의 종류와 조직 보존 상태로부터 판단하면 규화작용은 주로 치환에 의해 일어난 것으로 추정된다.

• 임산에너지
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• 제21권2호
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• pp.1-9
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• 2002

소용량 실험실용 탄화로 및 3종류의 대형 탄화로 (간이 탄화로 (400 - 500℃), 개량 탄화로(600 - 700℃) 및 전용탄화로 (800 - 1,000℃))를 이용하여 소나무 수피의 탄화를 실시하였다 그리고 제조된 수피탄의 물성과 세공구조를 분석하였다. 소나무 수피를 실험실용 소용량 탄화로를 이용하여 질소 존재하에서 500℃에서 900℃까지의 다양한 온도 조건에서 탄화시키면, 탄화수율은 탄화 온도의 증가와 함께 급속하게 낮아졌으며, 700 - 900℃에서 일정하게 유지되었다. 수피의 탄화수율은 동일 탄화온도에서 소나무 목부의 탄화수율보다 16 - 18％더 높았다. 제조된 수피탄의 BET 비표면적은 탄화수율 약 35 - 40％에서 약400 - 500㎡／g 을 나타내었다. 600℃ 30분의 탄화조건에서 제조된 소나무 목부탄은 미세공이 많이 발달해 있었으나, 동일조건에서 제조된 수피탄이 경우 미세공은 물론 중세공도 많이 존재하였다. 대형 탄화로에서 제조된 수피탄의 탄화 수율 및 요오드가 및 BET 비표면적은 소용량 탄화로의 결과와 매우 유사하였다. 이러한 결과는 소나무 수피가 높은 비표면적과 수율을 가지는 양질의 숯을 생산 할 수 있는 원료로 사용될 수 있음을 나타낸다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권1호
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• pp.135-143
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• 2015

본 연구는 반탄화 목분과 정수기 필터용 폐활성탄 분쇄물을 혼합한 혼합물을 연료로 사용하였을 경우의 그 연료적 특성을 평가하고자 하였다. 반탄화 목분은 국산 범용수종인 졸참나무와 소나무를 이용하여 급속으로 목재칩 열가공처리가 가능한 wood roaster를 이용하여 처리하였으며 처리조건은 $200^{\circ}C$에서 각 300 s, 450 s, 600 s를 적용하였다. 이때 폐활성탄과 반탄화 목분의 혼합비율은 중량대비(wt%) 5 : 95, 10 : 90, 15 : 85, 20 : 80, 40 : 60, 60 : 40, 80 : 20으로 하였으며, 이에 대한 연료적 특성에 평가를 위해 발열량, 원소분석, 회분함량 등을 측정하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 동일시간, 온도 등의 wood roasting 처리조건에서 소나무가 졸참나무에 비해 탄소함량이 더 높았으며, 이는 낮은 온도와 짧은 시간에 최적 탄화도를 나타냄으로 소나무가 효율적인 반탄화 작업이 가능함을 알 수 있다. 2. 반탄화 목분 및 무처리 목분의 폐활성탄 첨가율이 증가할수록 총발열량 값은 급격히 증가하였고 회분함량 또한 증가하였다. 3. 반탄화 목분과 무처리 목분에 폐활성탄을 혼합한 경우에는 두 조건 모두 첨가율에 따라 총발열량은 증가하지만 무처리 보다는 반탄화 목분 그리고 졸참나무보다는 소나무가 더 높은 총발열량을 나타냈다. 4. 폐활성탄을 목분과 함께 혼합물의 원료로 사용하기 위해서는 $800^{\circ}C$, 4시간 연소조건 이상의 고온 연소조건이 필요하다고 판단된다. 이는 $800^{\circ}C$, 4시간 연소조건에서도 완전연소가 되지 않고 회분상태로 잔류하는 함량이 매우 높기 때문이다. 5. 또한 무처리 목분과 반탄화 목분에 폐활성탄을 혼합한 조건 중 무처리 목분에 폐활성탄을 혼합하는 조건이 총발열량의 증가율이 더 높게 나타났으며, 이러한 현상은 소나무보다는 졸참나무가 더 명확하게 나타났다. 최적 회분함량의 폐활성탄 첨가비율은 소나무 무처리 목분에 총 중량대비 5% 이상, 10% 미만의 조건이며 이는 1급 펠릿에 해당되는 0.7% 미만의 기준을 만족하는 것으로 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.78-84
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• 2011

이 연구에서는 목구조 건축의 화재안전 성능설계기법 개발에 선행하여 목재의 연소특성 자료를 확보하고자 목재의 탄화속도를 측정하였다. $400{\times}400$ mm 단면 북미산 미송을 대상으로 목재 두께와 목리방향에 따른 가열실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 동일단면에서 목재의 두께가 늘어날수록 탄화속도는 점차 감소하는 것으로 나타났다. 일정 두께 이상의 탄화층은 단열층의 역할을 하여 목재연소를 지연시키는 것으로 판단된다. 2) 목재 두께(20, 40, 80, 120 mm)를 달리하면서 최대 l 시간까지 표준화재에 노출시켜 목재 깊이 (10, 20, 30, 40 mm)별 탄화속도를 비교해본 결과 화재노출면으로부터 30mm 깊이까지는 탄화 속도가 증가하나 40mm에서는 탄화속도가 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 단열층으로서 역할을 할 수 있는 탄화층의 최소두께는 적어도 30mm 이상인 것으로 판단된다. 3) 목재 가열면이 목리방향(방사단면)인 경우보다 목리직각방향(횡단면)인 경우 탄화속도가 더 높은 것으로 나타났다. 이는 화재에 노출되면서 목재조직의 수축으로 인한 갈라짐과 터짐 등으로 인해 생긴 틈새로 목재 내부로의 열 유입이 더 잘 일어나기 때문으로 판단된다.

• 한국문화재보존과학회:학술대회논문집
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• 한국문화재보존과학회 2005년도 제22회 학술대회 발표 논문집
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• pp.118-121
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• 2005

• 한국건축시공학회지
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• 제23권1호
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• pp.23-33
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• 2023

목구조 건축물의 목재 구조부재는 내화 설계시 국제적으로 탄화 속도나 탄화 두께를 사용하며, 국내에서도 내화구조 인정시 탄화 두께 기준을 적용한다. 본 연구에서는 국내산 낙엽송으로 제작된 구조용 집성재 기둥의 탄화 특성에 대하여 내화시험을 실시하여 탄화 특성, 하중비에 따른 영향 및 유로코드(Euro code)에서 제시한 탄화 속도와 비교 분석하였다. 내화시험 결과 탄화 두께는 단면 코너 부위의 영향을 보이는 것으로 나타났으며 하중비 0.9 이하에서는 하중비가 탄화 두께에 미치는 영향은 미미한 것으로 나타났다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제23권1호
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• pp.11-19
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• 2007

이 연구에서는 소경목 및 불량목 등 목재폐잔재가 발생하는 산지에서 이들을 활용하여 목탄 목초액을 생산할 수 있는 이동식 조립식 탄화로를 개발하고 실용화하는 데 필요한 경제성을 분석하였다. 경제성분석을 위해서 B/C율을 사용하였고 가격과 이자율의 변화에 따른 감응도 분석을 하였다. 우리나라 실정에 맞는 이동식 조립식 탄화로의 형태는 운전, 탄화시간, 제품의 질, 수집능력 등을 고려했을 때 원통형인 것으로 나타났다. 적정 규모는 3단 규모에 총중량 400 kg, 크기는 2(직경) ${\times}$ 2.4 m(높이), 1 Batch 당 탄재량은 1,500 kg, 목탄생산량은 300 kg, 목초액은 $45{\ell}$, 탄화소요시간은 48-52시간, 장치의 수명은 5년이다. 탄화로의 수익성분석결과 1대를 설치하고 Batch를 100회(300일), 80회 (24일), 70회(210일)로 할 경우 어느 경우라도 B/C율이 1보다 큰 것으로 나타났다. 수익이 발생하는 시점은 100회 및 80회는 모두 4년, 70회는 5년부터인 것으로 나타났다. 그러나 발생하는 수익액이 작아 최소 2대를 운용해야 하는 것으로 나타났다. 산지에서 생산되는 제품가격은 최소 목탄은 kg당 750원, 목초액은 ${\ell}$당 700원이 되어야 매년 수익이 발생하여 경제성이 있는 것으로 나타났다.